JP4811405B2 - カプセル型医療機器及び診断システム - Google Patents

Description

本発明は、人又は動物の体腔内で検査等を行うカプセル型医療機器と、当該カプセル型医療機器を用いた診断システムに関する。

近年、人の体腔内に内視鏡を挿入して、検査、診断、治療等を行うことが可能となっている。最近では、錠剤のように飲むだけで体腔内を撮影できるカプセル型医療機器が提案され（例えば、特許文献１及び２参照）、実用化されるまでになってきた。

このようなカプセル型医療機器において、診断方法や医療機器の構造等について種々の提案がなされているが、カプセル型医療機器が正常に吸飲されたかどうかを正確に判断し、さらに正常に吸飲されなかった場合の該カプセル型医療機器の体外への取り出しについて、未だ十分な提案がなされていないのが現状である。
特開平９―３２７４４７号公報 特開平１１―２２５９９６号公報

上述したように、カプセル型医療機器が正常に吸飲されていない場合（例えば、誤って気管支に挿入された場合、胃の噴門部を通過せずに食道内で滞留した場合等）には、当該医療機器を身体の外に取り出す必要がある。このようにカプセル型医療機器を取り出す方法としては、ガイド紐を取り付けた医療機器を用いることにより、体外に引き出すことができ、このようなガイド紐の付いたカプセル型医療機器は、消化管の繊毛運動が弱くなっている高齢者や、消化管が細い乳幼児等の体腔内診断時に特に有効である。

一方、上述のガイド紐付きのカプセル型医療機器の吸飲が正常に行われた場合には、医療機器本体のみを体腔内に残し、ガイド紐は回収することが好ましい。しかしながら、ガイド紐を回収するためには、ガイド紐を内視鏡本体から分離する必要があり、このようなガイド紐を分離する医療機器について、未だ十分な検討が行われていないのが現状である。

本発明の課題は、本体からガイド紐の分離が可能なカプセル型医療機器を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、体腔内に挿入されて検査、治療又は処置を行うカプセル型医療機器において、生体内情報を画像化する画像化手段と、前記画像化手段により得られた画像信号を無線で発信する通信手段と、を備え、前記画像化手段及び前記通信手段を密封するカプセル状の外装容器の一部に、当該外装容器と分離可能な少なくとも１本の自由変形可能なガイド紐が接合されているとともに、生体外から前記ガイド紐の分離を指示する分離信号を受信する分離信号受信手段と、前記受信された分離信号に従って前記ガイド紐を分離する分離手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカプセル型医療機器において、前記画像化手段は、照明手段により照明して対物光学系により結像された生体内像を固体撮像素子により撮像することによって、前記生体内情報を画像化することを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のカプセル型医療機器において、前記ガイド紐は、前記対物光学系の光軸方向において、当該対物光学系と正対する位置に結合されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のカプセル型医療機器において、前記外装容器は、前記対物光学系の前方を覆う半球状の透明カバーと後方を覆い後端部が半球状である筒状カバーとからなることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のカプセル型医療機器において、前記ガイド紐は、前記外装容器の長軸方向に接合されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のカプセル型医療機器において、前記ガイド紐は、２本以上の単繊維又は紐をより合わせたものであることを特徴としている。

請求項７に記載の診断システムは、請求項１〜６の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、前記カプセル型医療機器から発信された画像信号を生体外で受信する受信手段と、前記受信手段により受信された画像信号に基づいて、体腔内に前記カプセル型医療機器が正常に挿入されたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われていないと判定された場合、警告動作を行う警告手段と、を備えることを特徴としている。

請求項８に記載の診断システムは、請求項１〜６の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、前記カプセル型医療機器の位置情報を検出する位置情報検出手段と、前記位置情報検出手段により検出された位置情報に基づいて、体腔内に前記カプセル型医療機器が正常に挿入されたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われていないと判定された場合、警告動作を行う警告手段と、を備えることを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の診断システムにおいて、前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われたと判定された場合、前記カプセル型医療機器に対して、前記ガイド紐の分離を指示する分離信号を送信する分離信号送信手段を備えることを特徴としている。
また、上記課題は下記の構成によって解決できる。
１．体腔内に挿入されて検査、治療又は処置を行うカプセル型医療機器において、生体内情報を画像化する画像化手段と、前記画像化手段により得られた画像信号を無線で発信する通信手段と、を備え、前記画像化手段及び前記通信手段を密封するカプセル状の外装容器の一部に、当該外装容器と分離可能な少なくとも１本の自由変形可能なガイド紐が接合されていることを特徴とするカプセル型医療機器。
２．前記画像化手段は、照明手段により照明して対物光学系により結像された生体内像を固体撮像素子により撮像することによって、前記生体内情報を画像化することを特徴とする１に記載のカプセル型医療機器。
３．前記ガイド紐は、前記対物光学系の光軸方向において、当該対物光学系と正対する位置に接合されていることを特徴とする２に記載のカプセル型医療機器。
４．前記外装容器は、前記対物光学系の前方を覆う半球状の透明カバーと後方を覆い後端部が半球状である筒状カバーとからなることを特徴とする１〜３の何れか一項に記載のカプセル型医療機器。
５．前記ガイド紐は、前記外装容器の長軸方向に接合されていることを特徴とする４に記載のカプセル型医療機器。
６．前記ガイド紐は、２本以上の単繊維又は紐をより合わせたものであることを特徴とする１〜５の何れか一項に記載のカプセル型医療機器。
７．前記ガイド紐を前記外装容器から分離するための分離手段を備えることを特徴とする１〜６の何れか一項に記載のカプセル型医療機器。
８．カプセル型医療機器が備える各手段を駆動させるための電源手段を備えることを特徴とする１〜７の何れか一項に記載のカプセル型医療機器。
９．外部から非接触で電力供給を受ける電力受信手段を備えることを特徴とする１〜８の何れか一項に記載のカプセル型医療機器。
１０．前記電力受信手段は、外部の送電コイルから送信された電磁誘導波を受信するためのコイルによって電力供給を受けることを特徴とする９に記載のカプセル型医療機器。
１１．前記電力受信手段は、外部のトランスデューサから送信されたマイクロ波を受信するための受電センサによって電力供給を受けることを特徴とする９に記載のカプセル型医療機器。
１２．１〜１１の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、前記カプセル型医療機器から発信された画像信号を生体外で受信する受信手段と、前記受信手段により受信された画像信号を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする診断システム。
１３．１〜１１の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、前記カプセル型医療機器から発信された画像信号を生体外で受信する受信手段と、前記受信手段により受信された画像信号に基づいて、体腔内に前記カプセル型医療機器が正常に挿入されたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われていないと判定された場合、警告動作を行う警告手段と、を備えることを特徴とする診断システム。
１４．１〜１１の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、前記カプセル型医療機器の位置情報を検出する位置情報検出手段と、前記位置情報検出手段により検出された位置情報を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする診断システム。
１５．１〜１１の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、前記カプセル型医療機器の位置情報を検出する位置情報検出手段と、前記位置情報検出手段により検出された位置情報に基づいて、体腔内に前記カプセル型医療機器が正常に挿入されたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われていないと判定された場合、警告動作を行う警告手段と、を備えることを特徴とする診断システム。
１６．前記カプセル型医療機器は、生体外から前記ガイド紐の分離を指示する分離信号を受信する分離信号受信手段と、前記受信された分離信号に従って前記ガイド紐を分離する分離手段と、を備えることを特徴とする１２〜１５の何れか一項に記載の診断システム。
１７．前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われたと判定された場合、前記カプセル型医療機器に対して、前記ガイド紐の分離を指示する分離信号を送信する分離信号送信手段を備えることを特徴とする１３、１５または１６に記載の診断システム。
１８．前記カプセル型医療機器内に回転磁界を発生する磁界発生手段を備え、前記カプセル型医療機器は、前記発生された回転磁界により、カプセル型医療機器本体を推進させる推進手段を備えることを特徴とする１２〜１７の何れか一項に記載の診断システム。
１９．前記カプセル型医療機器に電力を供給する電力供給手段を備えることを特徴とする１２〜１８の何れか一項に記載の診断システム。

本発明によれば、ガイド紐付きのカプセル型医療機器の吸飲に問題が発生した場合、迅速に判断して対応することが可能となり、更に、吸飲が正常に行われた場合には、迅速にガイド紐を分離して回収することも可能となる。

本発明の実施形態に係るカプセル型内視鏡の概略構成を示す図。 本発明の実施形態に係る診断システムを構成するカプセル型内視鏡と制御装置の内部構成を示すブロック図。 分離部１３における分離機構１を示す図。 分離部１３における分離機構２を示す図。 分離部１３における分離機構３を示す図。 分離部１３における分離機構４を示す図。 分離部１３における分離機構５を示す図。 分離部１３における分離機構６を示す図。 分離部１３における分離機構７を示す図。 分離機構７の例を示す図。 超音波探触子を用いて断層画像を得る場合のカプセル型内視鏡の概略構成を示す図（ａ）と、体腔内での推進の様子を示す図（ｂ）。 体腔内での病変のイメージ図。 本実施形態における診断システムにおいて実行される処理の流れを示すフローチャート。 カプセル型内視鏡の位置情報を検出する場合に診断システムにおいて実行される分離処理を示すフローチャート。 カプセル型内視鏡から撮像画像を得る場合に診断システムにおいて実行される分離処理を示すフローチャート。

符号の説明

１ 外装容器
１ａ 先端カバー
２ スクリュー部
３ 対物光学系
４ 撮像部
５ マグネット
６ コイル
７ ガイド紐
１０ 照明部
１１ 信号処理部
１２ 記憶部
１３ 分離部
１４ カプセル制御部
１５ 無線通信部
１６ 位置情報発振部
１７ 電源部
２０ 制御部
２１ 無線通信部
２２ 位置・姿勢検出部
２３ 磁界発生部
２４ 記憶部
２５ 画像処理部
２６ 表示部
２７ 操作部
２８ 警告部
３６、３８ アタッチメント
１００ カプセル型内視鏡
２００ 制御装置
３００ 診断システム

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

まず、本実施形態における構成について説明する。

図１に、本発明のカプセル型医療機器を適用したカプセル型内視鏡１００の概略構成を示す。カプセル型内視鏡１００は、カプセル状の外装容器１の外周面に、回転により推力を発生するスクリュー部２が設けられている。スクリュー部２として、例えば、丸断面のビニール線を外装容器１の外周面に螺旋状に巻いたものや、スクリュー部２を外周面に設けた金型で一体成型したもの等を用いることができる。また、外装容器１で密閉された内部には、対物光学系３と、その結像位置に配置された撮像部４と、撮像を行うために照明する照明部１０（図２参照）と、マグネット５と、コイル６等が収納されている。また、外装容器１の本体の一部には、少なくとも１本の自由変形可能なガイド紐７が、本体から分離可能に接合されている。
カプセル状の外装容器の形状は、球状でも、先端が半球状で中間が筒状で後端が円錐状のようなものでもよい。本発明においては、外装容器１は、図１に示すように、対物光学系３の前方を覆う半球状の透明カバーと後方を覆い後端部が半球状である筒状カバーとからなるものが好ましい。以下、外装容器１の本体を「カプセル本体」と呼ぶ。

カプセル型内視鏡１００の形状は、カプセル本体の長軸方向の長さをＬ１、短軸方向の長さをＬ２とすると、1.0≦Ｌ１/Ｌ２≦2.5の範囲にあるものが好ましい。

対物光学系３は、カプセル本体の長軸方向と、対物光学系３の光軸方向が一致するように、透明な半球状の先端カバー１ａの内側に配置される。また、図１では示していないが、照明部１０は、対物光学系３の周囲に配置されている。

マグネット５は、カプセル型内視鏡１００の長軸方向の中央付近に、Ｎ極からＳ極に向かう方向が、カプセル本体の長軸方向と直交するように配置されている。マグネット５の中心は、カプセル本体の重心位置に一致するように配置され、外部から磁界を印加した場合に、マグネット５に作用する磁気的な力の中心が、カプセル本体の重心位置となり、磁気的にカプセル本体を円滑に推進させやすい構成にしている。

コイル６は、カプセル本体の長軸方向を中心としてソレノイド状に巻回されており、図示しない発振器の出力信号によって、周囲に交流磁界を発生させる。

ガイド紐７は、図１に示すように、カプセル本体の長軸方向（対物光学系３の光軸方向）において、対物光学系３と正対する位置に接合されている。これにより、カプセル本体が体内に挿入される際に、ガイド紐７とカプセル本体との接合部分が体腔内に接触して患者に苦痛を与えるようなことがなく、また、ガイド紐７が照明部１０の照明光を遮ったり、対物光学系３による結像を妨げることがなく、各種の診断を行うのに好適な撮像が可能となる。

また、ガイド紐７は、２本以上の紐又は単繊維をより合わせたものであってもよい。このように２本以上の紐又は単繊維をより合わせたものとすることにより、ガイド紐７の変形がより自在となり、カプセル本体を取り出す際に体腔内を傷つけることがない。更に、ガイド紐７の外径は、0.1mm以上5.0mm以下であり、ガイド紐７の長さをＸ、検査対象の人又は動物の口腔前庭から胃の噴門部までの長さをＹとすると、1.25≦Ｘ/Ｙ≦2.5を満たすのが好ましい。また、ガイド紐７として、絹糸、綿糸、腸絨線、プロピレン糸、ナイロン糸、ポリエステル糸のうちの少なくとも一つの素材を用いることが、内分泌液の侵食で強度が低下することなどがないことから好ましい。

図２に、本発明が適用された診断システム３００を構成するカプセル型内視鏡１００と制御装置２００の内部構成を示す。

カプセル型内視鏡１００は、図２に示すように、照明部１０、撮像部４、信号処理部１１、記憶部１２、分離部１３、カプセル制御部１４、無線通信部１５、位置情報発振部１６、マグネット５、電源部１７により構成される。

照明部１０は、Ｂ（Blue）、Ｇ（Green）、Ｒ（Red）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）、白色ＬＥＤ、近赤外ＬＥＤ等の照明手段を備える。対物光学系３は、照明部１０により照明された領域を光学レンズで集光し、撮像部４が有する固体撮像素子に結像する。

撮像部４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を備え、光の入射光量に応じた量の電気的な信号へと光電変換する。以下、撮像部４で得られた信号を画像信号と呼ぶ。

信号処理部１１は、撮像部４で得られた画像信号に所定の信号処理を施す。所定の信号処理としては、例えば、既存の圧縮方式（ＪＰＥＧ、ＧＩＦ等）に準じた形式で画像を圧縮する処理や、画像補完（ＣＣＤが低ピクセルの場合）、エッジ強調、階調変換等がある。

記憶部１２は、信号処理部１１で処理された画像信号を一時的に記憶する。

分離部１３は、カプセル制御部１４から入力される制御信号に従って、カプセル本体に接合されたガイド紐７を分離する。分離部１３におけるガイド紐７の分離機構については、後に図３〜図１０を参照して説明する。

カプセル制御部１４は、カプセル型内視鏡１００を構成する各部を制御する。

無線通信部１５は、記憶部１２から読み出した画像信号を高周波信号で変調して無線送信のための信号に変換し、外部に発信する。また、無線通信部１５は、外部から送信された無線信号を制御信号に復調する。

位置情報発振部１６は、アンテナにより、定期的に一定強度の電波（パルス信号）を発振する。

マグネット５は、カプセル内部に固定されており、生体外に設置された制御装置２００の磁界発生部２３から発生された回転磁界により、磁気的に回転する。カプセル本体をマグネット５とともに回転させることにより、カプセル本体の外周面に設けられたスクリュー部２が、体腔内壁に接触して回転され、カプセル本体を自力で推進させることが可能となる。これにより、ガイド紐７を分離後にカプセル本体の挿入が正常に行われていないことが判明した場合であっても、体腔内の所定位置までカプセル本体を移動させることができ、かん子等で容易に体外に取り出すことも可能となる。

電源部１７は、カプセル型内視鏡１００の各部に動作用の電力を供給する電池を備える。なお、電源部１７に、外部から非接触で電力供給を受ける電力受信手段を備えるようにしてもよい。このような電力受信手段として、例えば、外部の送電コイルから送信された電磁誘導波を受信するためのコイルを備えたり、外部のトランスデューサから送信されたマイクロ波を受信するための受電センサを備えるようにしてもよい。

制御装置２００は、図２に示すように、制御部２０、無線通信部２１、位置・姿勢検出部２２、磁界発生部２３、記憶部２４、画像処理部２５、表示部２６、操作部２７、警告部２８により構成される。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、制御装置２００を構成する各部の動作を制御する。

例えば、制御部２０は、カプセル型内視鏡１００から得られた生体内の画像信号又は位置情報から、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されたか否かを判定し、正常に吸飲されたと判定された場合に、ガイド紐７の分離を指示する分離信号を、無線通信部２１を介してカプセル型内視鏡１００に送信させる分離処理を実行する（図１３〜図１５参照）。

無線通信部２１は、制御部２０からの制御信号を高周波信号で変調して無線送信のための信号に変換し、外部に発信する。また、無線通信部２１は、外部から送信された無線信号を制御信号や画像信号に復調する。

位置・姿勢検出部２２は、カプセル型内視鏡１００の位置情報発振部１６から発振されたパルス信号をアンテナにより受信し、受信された信号の強度により、カプセル型内視鏡１００までの距離を算出する。また、位置・姿勢検出部２２は、交流磁界を検出する複数のセンスコイルを有し、カプセル型内視鏡１００のコイル６で発生した交流磁界を各センスコイルで検出することにより、カプセル本体の長軸方向（長手方向）の向きや位置を検出する。更に、位置・姿勢検出部２２に複数の磁極センサを設け、各磁極センサの出力信号から、カプセル型内視鏡１００のマグネット５の磁極の向きを検出することも可能である。

磁界発生部２３は、カプセル型内視鏡１００に印加するための回転磁界を発生する。

記憶部２４は、無線通信部２１により受信された画像信号、位置・姿勢検出部２２で検出されたカプセル型内視鏡１００の位置情報、姿勢（方向）情報等を記録媒体に記録して保存する。また、記憶部２４は、カプセル型内視鏡１００から得られた撮像画像と比較（マッチング）するためのサンプル画像を記憶している。

画像処理部２５は、無線通信部２１で受信された画像信号に対し、所定の画像処理を施す。所定の画像処理としては、例えば、表示部２６に表示される画像が回転しないように、回転運動をするカプセル型内視鏡１００の動作に同期して、画像を回転させる処理などがある。この場合、画像処理部２５は、カプセル型内視鏡１００で連続して撮影された２つの画像を比較し、この比較結果に基づいて、一方の画像の回転処理の回転量を補正する処理を行う。これにより、操作者は、表示部２６に表示された画像に基づいて精度の高い診断を行うことが可能となる。また、記憶部２４に予め記憶されたサンプル画像との比較による判定の精度を向上させることも可能となる。

表示部２６は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示ディスプレイを備え、画像処理部２５で処理された画像を表示する。

操作部２７は、数字キー、文字キー、各種機能キー等から構成されるキーボードやマウス等のポインティングデバイスを有し、キー操作やマウス操作の操作信号を制御部２０に出力する。

警告部２８は、制御部２０により、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されていないと判定された場合に、警告音を発したり、光（例えば、ＬＥＤ）の点滅等により、警告を通知する。なお、警告を通知する方法として、表示部２６に、警告メッセージ（例えば、「気管支に内視鏡が入っています。」等）を表示させるようにしてもよい。
[ガイド紐の分離機構]
次に、図３〜図１０を参照して、ガイド紐７の分離機構について説明する。

図３は、制御装置２００からの分離信号により、ガイド紐７を留めている２つの保持部材３０の間隙を開くことによってガイド紐７を分離する機構を示している。ガイド紐７の分離後は、２つの保持部材３０の間は開いたままでもよいし、完全に閉じるようにしてもよい。保持部材３０の形状は、三角形に限定されるものではなく、２つの保持部材３０の間隙を開くことが可能であれば形状は問わない。また、２つの保持部材３０の開閉機構として、ピエゾ素子やバネ等、微小駆動可能な公知の技術を適用することが可能である。

図４は、制御装置２００からの分離信号により、ガイド紐７を留めている２つの部材（切断部材）３１でガイド紐７を切断（加圧）する機構を示している。ガイド紐７の分離後は、２つの切断部材３１の間は閉じていることが好ましい。切断部材３１の形状は、三角形に限定されるものではなく、切断することが可能であれば形状は問わない。また、２つの切断部材３１の切断（加圧）機構として、ピエゾ素子やバネ等、微小駆動可能な公知の技術を適用することが可能である。更に、合成高分子のように、熱で溶けるものであれば、加圧と熱を併用することも可能である。

図５は、制御装置２００からの分離信号により、ガイド紐７を留めている接着剤３３を加熱部材３２により加熱することによってガイド紐７を溶解分離する機構を示している。図５では、曲面に沿って接着剤３３が取り付けられた例を示しているが、加熱によってガイド紐７が分離可能であれば、どのような形態で接着剤を取り付けてもよい。また、加熱手段として、マイクロヒータ等の公知の技術を適用することが可能である。

図６は、制御装置２００からの分離信号により、ガイド紐７を留めている分離ロール３４を回転させることによってガイド紐７を分離する機構を示している。ガイド紐７の分離後は、分離ロール３４をそのままでもよいが、加圧バネ等で封鎖してもよい。図６では、軸付きの分離ロール３４を示しているが、ベアリングのようなボール形状でもよい。

図７は、カプセル本体の外壁に接着剤で固定されたアタッチメントに接合されたガイド紐７を分離する機構の一つで、制御装置２００からの分離信号により、カプセル本体とアタッチメント３６の間の接着剤を、加熱部材３５で加熱することによってガイド紐７を分離する機構を示している。図７では、カプセル本体の外壁の少し窪んだ部分に、アタッチメント３６を接着剤で固定している場合を示しているが、上述のようにガイド紐７が分離できるのであれば、アタッチメント３６をどのような形態で接着させてもよい。また、アタッチメント３６は、引き出す際のことを考慮して、鋭角部分がない形状であるのが好ましい。更に、加熱手段として、マイクロヒータ等の公知の技術を適用することが可能である。

図８は、カプセル本体の外壁に固定されたアタッチメント３８に、ガイド紐７が磁力によって接続されている場合に、磁場調整部３７により、カプセル本体とアタッチメント３８の間の磁力を解除することによって、ガイド紐７を分離する機構を示している。磁力でガイド紐７を接続しておく方法は、電磁石等の公知の技術を適用することが可能である。

図９は、ガイド紐７が固定されたフック４１が、着脱治具４０に固定されている場合に、制御装置２００からの分離信号により、フック４１を着脱治具４０から分離させることによってガイド紐７をカプセル本体から分離する機構を示している。図９（ａ）は、この分離機構の断面図であり、図９（ｂ）は当該分離機構の斜視図である。

図１０（ａ）及び（ｂ）に、フック４１を用いた場合の分離機構をガイド紐７側から見た図を示す。図１０（ａ）（又は図９（ｂ））は、着脱治具４０の中央部分を開くことによってフック４１を分離する場合を示し、図１０（ｂ）は、着脱治具４０ａの片側部分を開くことによってフック４１を分離する場合を示す。また、図１０（ｃ）に示すように、羽橋のように、ガイド紐７の保持部材を、支点を中心として回転させることによって、ガイド紐７を分離することも可能である。
[生体内情報の画像化手段]
図１及び図２では、生体内情報を画像化するための手段として、照明部１０で照明した領域を光学レンズで集光し、固体撮像素子に結像させることによって可視化画像を得る方法を示したが、画像化手段はこのような光学的手段に限定されない。

例えば、図１１（ａ）に示すように、カプセル本体に超音波探触子５０と音響レンズ５１を設け、図１１（ｂ）に示すように、体腔内で超音波の送受信を行うことによって、生体内の断層画像を得ることも可能である。

このように断層画像を得ることによって以下のような利点がある。例えば、図１２（ａ）に示すように、組織の表面上は、ポリープのようであるが、実際には、図１２（ｂ）のように、組織の内部に腫瘍が存在することがある。組織表面のみの可視画像では、図１２（ｂ）のような内部の腫瘍を判別することができない。また、図１２（ｃ）のように、一見、潰瘍に見えても、実際には内部に腫瘍が存在することがある。更に、図１２（ｄ）のように、一見、正常に見えても、実際には内部に腫瘍が存在することがある。このように、可視画像のみでは、潰瘍や悪性腫瘍が体腔内の深さ方向に対してどの位置まで達しているかを判別することができないのに対し、超音波探触子５０を用いて断層画像を得ることによって、組織表面のみの可視画像では見落としてしまうような病変に対しての知見を得ることが可能となる。

また、生体内情報の画像化手段として、赤外線温度センサを用いて、体腔内の温度分布の情報を画像信号（サーモグラフ）として得る方法を用いることも可能である。更に、光波断層画像測定法（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）を用いて、組織表面の画像のみでなく、組織内部の断層画像を得ることも可能である。ＯＣＴを用いる方法は、解像度が超音波断層画像に比べ格段に優れているため、体腔内表面層の情報を得るのに有効である。

また、生体内情報の画像化手段として、図１及び図２に示した可視画像化手段と、超音波探触子を用いる手段、赤外線温度センサを用いる手段、ＯＣＴを用いる手段の少なくとも２つを組み合わせるようにしてもよい。

次に、本実施形態における動作について説明する。

まず、図１３のフローチャートを参照して、カプセル型内視鏡１００を用いた診断システム３００において実行される処理の流れを説明する。

患者がカプセル型内視鏡１００を飲み込むと、ガイド紐７をカプセル本体から分離する分離処理が行われる（ステップＳ１）。なお、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されない場合、ガイド紐７の分離は行われず、カプセル型内視鏡１００は、体外に取り出される。ステップＳ１の分離処理については、後に図１４及び図１５を参照して詳細に説明する。

分離処理が終了すると、カプセル型内視鏡１００が診断領域に到達したか否かが判定される（ステップＳ２）。診断領域に到達したか否かは、カプセル型内視鏡１００の位置によって判定したり、患者がカプセル型内視鏡１００を飲み込んでから所定時間が経過したか否かによって判定される。

ステップＳ２において、カプセル型内視鏡１００が診断領域に到達したと判定された場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、撮像部４により生体内の撮像処理が行われる（ステップＳ３）。カプセル型内視鏡１００が診断領域に到達するまで撮像処理を開始しないのは、電源部１７における電池の節約のためである。

撮像処理で得られた画像信号は、無線通信部１５により制御装置２００に送信される。制御装置２００では、画像処理部２５において、当該画像信号に対する画像処理が施され、画像処理後の画像信号が記憶部２４の記録媒体に記録される（ステップＳ４）。

所望の撮像が完了すると、カプセル本体は蠕動運動により体外に排出され、回収される。なお、必要に応じて、薬剤をカプセル本体に保持させ、病巣部にて薬剤を放出するようにしてもよい。

次に、図１４のフローチャートを参照して、カプセル型内視鏡１００の位置情報を検出する場合に診断システム３００において実行される分離処理について説明する。

まず、カプセル型内視鏡１００の位置情報発振部１６から、カプセル型内視鏡１００の位置情報が発振されると（ステップＳ１０）、制御装置２００の位置・姿勢検出部２２において、カプセル型内視鏡１００の位置情報が検知され（ステップＴ１）、検知された位置情報が表示部２６に表示される（ステップＴ２）。

次いで、制御部２０では、検知された位置情報から、カプセル型内視鏡１００の吸飲から所定時間内に、カプセル型内視鏡１００が体腔内の規定領域（例えば、消化器官）を通過したか否かが判定される（ステップＴ３）。このとき制御部２０は、判定手段として機能する。

ステップＴ３において、カプセル型内視鏡１００の吸飲から所定時間内に、カプセル型内視鏡１００が体腔内の規定領域を通過していないと判定された場合（ステップＴ３；ＮＯ）、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されていない（例えば、誤って気管支に挿入された場合、胃の噴門部を通過せずに食道内で滞留した場合等）と判断され、異常を通知するための警告動作が行われ（ステップＴ６）、カプセル型内視鏡１００が体外に取り出される。

ステップＴ３において、カプセル型内視鏡１００の吸飲から所定時間内に、体腔内の規定領域を通過したと判定された場合（ステップＴ３；ＹＥＳ）、ガイド紐７の分離指示操作があるか否かが判定される（ステップＴ４）。

ステップＴ４において、ガイド紐７の分離指示操作があったと判定された場合（ステップＴ４；ＹＥＳ）、ガイド紐７の分離を指示する分離信号がカプセル型内視鏡１００に送信される（ステップＴ５）。カプセル型内視鏡１００では、分離信号が受信されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ガイド紐７がカプセル本体から分離され（ステップＳ１２）、本分離処理が終了する。

図１４に示した分離処理によれば、位置・姿勢検出部２２により検出された位置情報を表示することで、カプセル本体が正常に体腔内に挿入されたか否かを容易に判定できるため、ガイド紐７をカプセル本体から迅速に分離して回収することが可能となる。また、図１４に示した分離処理によれば、体腔内にカプセル本体が正常に挿入されたか否かを判定し、カプセル本体の挿入が正常に行われていないと判定された場合に警告動作を行うため、患者に不要の苦痛を与えることがなくなる。また、図１４に示した分離処理によれば、カプセル本体の挿入が正常に行われたと判定された場合に、ガイド紐７の分離を指示する分離信号を送信できるようにしたため、操作者が誤ってガイド紐７を分離することがなく、患者に不要の苦痛を与えることがなくなる。

なお、上述では、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されていないことを制御部２０が検知して警告する場合を示したが、表示部２６に表示されたカプセル型内視鏡１００の位置情報を操作者が目視で確認して、ガイド紐７の分離指示をするようにしてもよい。操作部２７の操作によって分離指示をする場合、カプセル型内視鏡１００の位置表示が行われるまでは、分離指示を受け付けないようにすることにより、誤飲を確認しないままでの誤操作を防止することができる。

なお、図１４に示した分離処理においては、カプセル型内視鏡１００の位置情報発振部１６が位置情報を発振し、発振された位置情報を制御装置２００の位置・姿勢検出部２２で受信し、カプセル型内視鏡１００の位置を特定するようにしたが、カプセル型内視鏡１００が位置情報を発振せずに、制御装置２００の位置・姿勢検出部２２がカプセル型内視鏡１００の位置を特定することが可能である。この場合、位置・姿勢検出部２２として使用されるカプセル型内視鏡１００の位置情報を検出可能な装置としては、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴断層撮影装置（ＭＲ或いはＭＲＩ装置）、超音波診断装置（ＵＳ装置）、赤外光透過或いは反射装置、ＣＲ（Computed Radiography）装置等の既存の画像診断装置を適時選択して用いることができる。また、この場合、ステップＳ１０の処理を省略することができ、カプセル型内視鏡１００の小型化、省電力化を実現することができる。

次に、図１５のフローチャートを参照して、カプセル型内視鏡１００から撮像画像を得る場合に診断システム３００において実行される分離処理について説明する。

カプセル内視鏡１００の撮像部４により生体内が撮像されると（ステップＳ２０）、撮像により得られた画像信号が、制御装置２００に送信される（ステップＳ２１）。制御装置２００では、画像信号が受信されると（ステップＴ１０）、撮像画像が表示部２６に表示される（ステップＴ１１）。ここで、表示部２６に表示される撮像画像は、回転動作するカプセル型内視鏡１００の動作に同期して、画像処理部２５において回転処理が施された画像である。これにより、表示部２６に表示される画像は回転しないことになる。

次いで、カプセル型内視鏡１００から得られた撮像画像から、器官入り口部の画像が抽出され、その器官入り口部の画像と、記憶部２４に記憶されたサンプル画像（器官入り口部の画像）が比較され（ステップＴ１２）、撮像画像から得られた器官入り口の形状がサンプル画像と一致するか否か（マッチングするか否か、照合率が所定値より高いか否か）が判定される（ステップＴ１３）。

ステップＴ１３において、撮像画像から得られた器官入り口部の形状がサンプル画像と一致しないと判定された場合（ステップＴ１３；ＮＯ）、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されていないと判断され、異常を通知するための警告動作が行われ（ステップＴ１７）、カプセル型内視鏡１００が体外に取り出される。

ステップＴ１３において、撮像画像から得られた器官入り口部の形状がサンプル画像と一致すると判定された場合（ステップＴ１３；ＹＥＳ）、カプセル型内視鏡１００の吸飲から所定時間が経過したか否かが判定される（ステップＴ１４）。ステップＴ１４において、カプセル型内視鏡１００の吸飲から所定時間が経過したと判定された場合（ステップＴ１４；ＹＥＳ）、カプセル型内視鏡１００が正常に吸飲されていないと判断され、異常を通知するための警告動作が行われ（ステップＴ１７）、カプセル型内視鏡１００が体外に取り出される。

ステップＴ１４において、カプセル型内視鏡１００の吸飲から所定時間が経過していないと判定された場合（ステップＴ１４；ＮＯ）、ガイド紐７の分離指示操作があるか否かが判定される（ステップＴ１５）。

ステップＴ１５において、ガイド紐７の分離指示操作があったと判定された場合（ステップＴ１５；ＹＥＳ）、ガイド紐７の分離を指示する分離信号がカプセル型内視鏡１００に送信される（ステップＴ１６）。カプセル型内視鏡１００では、分離信号が受信されると（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、ガイド紐７がカプセル本体から分離され（ステップＳ２３）、本分離処理が終了する。

図１５に示した分離処理によれば、カプセル本体から発信された画像信号に基づく画像を表示することで、カプセル本体が正常に体腔内に挿入されたか否かを容易に判定できるため、ガイド紐７をカプセル本体から迅速に分離して回収することが可能となる。また、図１５に示した分離処理によれば、体腔内にカプセル本体が正常に挿入されたか否かを判定し、カプセル本体の挿入が正常に行われていないと判定された場合に警告動作を行うため、患者に不要の苦痛を与えることがなくなる。また、図１５に示した分離処理によれば、カプセル本体の挿入が正常に行われたと判定された場合に、ガイド紐７の分離を指示する分離信号を送信できるようにしたため、操作者が誤ってガイド紐７を分離することがなく、患者に不要の苦痛を与えることがなくなる。

以上のように、本実施形態のカプセル型内視鏡１００によれば、カプセル本体の一部に、当該本体と分離可能な少なくとも１本の自由変形可能なガイド紐を接合したことにより、カプセル型内視鏡１００の吸飲が正常に行われた場合に、迅速にガイド紐７を分離して回収することができる。

また、カプセル型内視鏡１００の吸飲が正常に行われなかった場合に、警告動作を行うことにより、カプセル型内視鏡１００を迅速に引き出すことが可能となる。

Claims (9)

1. 体腔内に挿入されて検査、治療又は処置を行うカプセル型医療機器において、
   生体内情報を画像化する画像化手段と、
   前記画像化手段により得られた画像信号を無線で発信する通信手段と、を備え、
   前記画像化手段及び前記通信手段を密封するカプセル状の外装容器の一部に、当該外装容器と分離可能な少なくとも１本の自由変形可能なガイド紐が接合されているとともに、
   生体外から前記ガイド紐の分離を指示する分離信号を受信する分離信号受信手段と、
   前記受信された分離信号に従って前記ガイド紐を分離する分離手段と、
   を備えることを特徴とするカプセル型医療機器。
2. 前記画像化手段は、照明手段により照明して対物光学系により結像された生体内像を固体撮像素子により撮像することによって、前記生体内情報を画像化することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療機器。
3. 前記ガイド紐は、前記対物光学系の光軸方向において、当該対物光学系と正対する位置に接合されていることを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療機器。
4. 前記外装容器は、前記対物光学系の前方を覆う半球状の透明カバーと後方を覆い後端部が半球状である筒状カバーとからなることを特徴とする請求項２または３に記載のカプセル型医療機器。
5. 前記ガイド紐は、前記外装容器の長軸方向に接合されていることを特徴とする請求項４に記載のカプセル型医療機器。
6. 前記ガイド紐は、２本以上の単繊維又は紐をより合わせたものであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のカプセル型医療機器。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、
   前記カプセル型医療機器から発信された画像信号を生体外で受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された画像信号に基づいて、体腔内に前記カプセル型医療機器が正常に挿入されたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われていないと判定された場合、警告動作を行う警告手段と、
   を備えることを特徴とする診断システム。
8. 請求項１〜６の何れか一項に記載のカプセル型医療機器と、
   前記カプセル型医療機器の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
   前記位置情報検出手段により検出された位置情報に基づいて、体腔内に前記カプセル型医療機器が正常に挿入されたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われていないと判定された場合、警告動作を行う警告手段と、
   を備えることを特徴とする診断システム。
9. 前記判定手段により、前記カプセル型医療機器の挿入が正常に行われたと判定された場合、前記カプセル型医療機器に対して、前記ガイド紐の分離を指示する分離信号を送信する分離信号送信手段を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の診断システム。